Häufig gestellte Fragen zum Prüfgerät Jidoka S101 II
Vorspannkraft, Restkraft in % und Restkraft absolut passen nicht zueinander
Absolute Vermessung der Höhe der Prüflinge, auch nach einer neuen Einrichtung
Welcher Vorspannweg sollte vorgegeben werden?
Große Schwankungen in den Ergebnissen, obwohl die Teile nicht so unterschiedlich sein können
Wie kann mit dem Prüfgerät Jidoka S101 der Elastizitätsmodul eines Werkstoffes bestimmt werden?
Es wurde kraftabhängig vorgespannt und bei der anschließenden statischen Messung die Restkraft absolut und die Restkraft in % ausgegeben. Dabei zeigte sich, dass die absolute Restkraft niedriger als der ausgegebene Prozentsatz der vorgegebenen Vorspannkraft ist.
Beispiel:
Vorgaben:
Vorspannen |
kraftabhängig |
Vorspannkraft |
540 N |
Ergebnisse:
Restkraft absolut |
303 N |
Restkraft relativ |
59,71% (= 322,4 N absolut bei den vorgegebenen 540 N Vorspannkraft) |
Erklärung:
Beim Vorspannen wird stets auch die Steilheit der Vorspannkurve beachtet. Wenn der nächste Schritt des Schrittmotors beim Vorspannen dazu führt, dass die vorgegebene Vorspannkraft überschritten wird, wird dieser Schritt nicht mehr ausgeführt.
Dies dient dem Schutz des Prüflings.
Nach der Einrichtung auf Referenzteil wird die Höhendifferenz relativ zum zuletzt gemessenen Referenzteil ausgegeben.
Wie kann die
Höhendifferenz auch nach einer erneuten Einrichtung relativ zur
vorherigen Referenzhöhe bestimmt werden?
Abhilfe:
Es gibt einen Weg,
damit die neuen Prüfungen stets mit den gleichen Einstellungen
(Messbereiche) wie vorher durchgeführt werden. Gehen Sie dazu
bitte wie folgt vor:
Erste
Einrichtung
Bei der ersten
Einrichtung auf den Artikel wählen Sie bitte Referenzteil
und Gegenfläche an. Es wird dann zuerst die Höhe der
Gegenfläche vermessen und anschließend am Referenzteil die
günstigsten Messbereiche bestimmt. Falls Sie verschieden harte
Teile haben, sollten Sie ein hartes Referenzteil wählen. Am Ende
der Probemessung notieren Sie bitte die auf dem Display ausgegebenen
Zahlenwerte für den Messbereich Vorspannen und den
Messbereich statisch. Diese brauchen Sie später.
Jede weitere Einrichtung auf den gleichen Artikel
Bei einer späteren Einrichtung auf den gleichen Artikel wählen Sie bitte nur Gegenfläche an. Es wird dann nochmal die Höhe der Gegenfläche vermessen. Geben Sie anschließend am Gerät die bei der ersten Einrichtung notierten Werte für Messbereich Vorspannen und den Messbereich statisch ein. Diese Einrichtung (nur Gegenfläche) empfiehlt sich übrigens auch, wenn Sie zwischen zwei Messreihen (z. B. eine Messreihe heute, eine Messreihe morgen) das Gerät ausschalten.
Mit dieser Vorgehensweise (Einrichten mit Gegenfläche) wird die Höhendifferenz des Formteils jeweils absolut zur eingegebenen Formteildicke ausgegeben.
Die manuelle Eingabe der Messwerte bei den folgenden Einrichtungen (nur Gegenfläche) sorgt dafür, dass die Kraftmessungen stets in den gleichen Messbereichen durchgeführt werden.
Die Zusammenhänge können Sie in der Bedienungsanleitung des Prüfgerätes Jidoka S 101 II in Kapitel 4.3.2 Einrichten nachlesen.
Erklärung:
Die DIN 53 513 empfiehlt:
20 % der Wandstärke
sollte ein plattenförmiges Teil vorgespannt werden.
Bei unebener Kontur
(z. B. O-Ringe) sollte die Vorspannung auf 30 % erhöht werden.
Erklärung:
Dies resultiert sehr oft aus kleinen Vorspannkräften. Bei Vorspannkräften unter 50 N erhöhen Sie bitte die Vorspannung bzw. die Fläche, über die die Kompression auf das Teil eingeleitet wird.
Antwort:
Es gilt
s = e * E oder E = s / e
mit
E : Elastizitätsmodul (E-Modul)
s : Spannung = F / A
F : Kraft
A : Fläche des verspannten Querschnittes
e
: Dehnung = Verformung / ursprüngliche Formteildicke
= Vorspannweg / Formteildicke
Für den
statischen E-Modul ist F die gemessene Vorspannkraft oder besser die
aus der Vorspannfederkonstante und dem Vorspannweg berechnete Kraft
F = cstatisch * svorspannen
Die Fläche ist die Fläche des Eindringkörpers. Beim Originalstempel sind das 8 mm Æ oder 50,27 mm2.
Damit ist der statische
E-Modul
(cstatisch *
svorspannen) /
50,29 mm2
E
= ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
(svorspannen /
Formteildicke)
oder
E = cstatisch
* Formteildicke / 50,29 mm2
Für den dynamischen E-Modul gilt der gleiche Rechengang, wenn
cstatisch durch cdynamisch
und
svorspannen durch die Schwingungsamplitude
ersetzt werden.